JPH0640984Y2 - Bearing support structure for oscillating actuator - Google Patents

Bearing support structure for oscillating actuator

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JPH0640984Y2
JPH0640984Y2 JP1987123111U JP12311187U JPH0640984Y2 JP H0640984 Y2 JPH0640984 Y2 JP H0640984Y2 JP 1987123111 U JP1987123111 U JP 1987123111U JP 12311187 U JP12311187 U JP 12311187U JP H0640984 Y2 JPH0640984 Y2 JP H0640984Y2
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rotor shaft
peripheral surface
taper
annular
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節三 四宮
進 赤沼
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日立精機株式会社
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2226/10Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/16Force connections, e.g. clamping by wedge action, e.g. by tapered or conical parts

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、軸受の支持構造に関する。更に詳しくは、油
圧アクチェータに使用される軸受の支持構造の改良に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a bearing support structure. More specifically, the present invention relates to improvement of a support structure for a bearing used in a hydraulic actuator.

[従来技術] 回転揺動形アクチェータにおいては、シリンダーとロー
ターの間でオイルリークが生ずることを防止するため、
ローターのベーンにゴム,合成樹脂等のシールを取り付
けているものがある。このタイプは、シールの損耗が激
しく、また摩耗のために回転トルクの発生効率上も問題
があった。そこで、それに代わるものとして、オイルの
粘性を利用してオイルリークを防ぐシールレスタイプの
ものが採用されている。このタイプの組立ての容易性を
確保するため、特公昭58-33405号公報には、揺動ベーン
を支持する軸受外径がシリンダーの内径より若干大きめ
のラジアル軸受を、シリンダーのローダーを嵌挿後シリ
ンダーの両側から打ち込み、その内輪にローターを嵌め
込んでローターを支承する揺動形アクチェータの製造方
法が記載されている。
[Prior Art] In a rotary swing type actuator, in order to prevent oil leakage between the cylinder and the rotor,
Some rotor vanes have rubber or synthetic resin seals attached. In this type, the seal is heavily worn, and due to the wear, there is a problem in terms of the rotational torque generation efficiency. Therefore, as an alternative, a sealless type is used that prevents oil leakage by utilizing the viscosity of oil. In order to ensure the ease of assembly of this type, Japanese Patent Publication No. 58-33405 discloses a radial bearing that supports the swinging vanes and has a bearing outer diameter slightly larger than the inner diameter of the cylinder. A method for manufacturing an oscillating actuator is described in which a cylinder is driven in from both sides and the rotor is fitted to the inner ring of the cylinder to support the rotor.

[考案が解決しようとする問題点] 前記したシールレスタイプの揺動形アクチェータにあっ
ては、オイルがその粘性によってリークしない程度に、
シリンダー内壁とローターとの間隙を微小にしかも均一
に保持しなければならず、そのように組立てることは容
易ではない。前記特公昭58−33405号公報に記載のもの
は、シリンダーの内径とラジアル軸受との間隙がないた
め締まりばめになりラジアル軸受を打ち込むとき、正し
い姿勢で打ち込まないと嵌まりにくい。この挿入は、ベ
テランの組立員でないと困難である。また、シリンダー
内径とラジアル軸受との機械加工精度も高精度のものが
要求される。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned sealless type swinging actuator, the oil does not leak due to its viscosity,
The gap between the inner wall of the cylinder and the rotor must be kept minute and uniform, and such an assembly is not easy. The one disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-33405 has an interference fit because there is no gap between the inner diameter of the cylinder and the radial bearing, and when the radial bearing is driven, it is difficult to fit unless it is driven in the correct posture. This insertion is difficult unless you are an experienced assembler. Further, the machining accuracy of the cylinder inner diameter and the radial bearing is required to be high.

この考案の目的は、揺動形アクチェータにおいて、組立
てが容易でかつローター軸の位置決めを精度良く行える
軸受支持構造を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a bearing support structure in an oscillating actuator, which is easy to assemble and can accurately position the rotor shaft.

[問題点を解決するための手段] 問題点を解決するための手段を第1の実施例に沿って説
明すると次のようになる。
[Means for Solving Problems] The means for solving the problems will be described below with reference to the first embodiment.

ベーンを有し回転するローター軸10と、このローター軸
を収容するシリンダー本体2と、 前記ローター軸の両端を前記シリンダー本体内に支承す
る一対のラジアル軸受13,13と を有する揺動形アクチェータ1において、 前記シリンダー本体の内周面の軸線方向両端に形成さ
れ、前記シリンダー本体内周面の内径と同芯であって、
かつ、この内周面の内径よりも大きな径を有し、かつ、
前記シリンダー本体の両側面43側に開口し、前記ラジア
ル軸受を取付けるための取付孔30と、 前記シリンダー本体2の内周面と前記取付孔の周面との
間に、かつ、前記取付孔の軸線方向と直交するように形
成された環状当接面31と、 前記一対のラジアル軸受13,13の外輪35と前記取付孔の
周面との間に各々介在させた閉じた円環であって、対向
する内外周面に互いに接触するテーパを有する一対のテ
ーパリング33,34と、 前記シリンダー本体2の側面に当接する環状側面42を有
し、この環状側面の半径方向内側に前記環状側面と、前
記環状当接面に一方の側面が当接した前記テーパリング
の他方の側面との間の予め決められた寸法の段差を有す
る環状凸部40が形成されたエンドカバー4,5とからな
り、 前記環状凸部で前記テーパリングの他方の側面を押圧し
て押し込むことにより、前記一対のテーパリングの前記
テーパを密着させ、前記シリンダー本体に対して前記ロ
ーター軸を同芯に位置決め可能にしたことを特徴とする
揺動形アクチェータの軸受支持構造である。
An oscillating actuator 1 having a rotor shaft 10 having a vane and rotating, a cylinder main body 2 accommodating the rotor shaft, and a pair of radial bearings 13, 13 for supporting both ends of the rotor shaft inside the cylinder main body 1. In the above, formed at both ends in the axial direction of the inner peripheral surface of the cylinder body, and being concentric with the inner diameter of the inner peripheral surface of the cylinder body,
And, having a diameter larger than the inner diameter of this inner peripheral surface, and
Between the inner peripheral surface of the cylinder body 2 and the peripheral surface of the mounting hole, and between the mounting hole 30 that is open to both side surfaces 43 of the cylinder body and is for mounting the radial bearing, and An annular contact surface 31 formed so as to be orthogonal to the axial direction, and a closed annular ring interposed between the outer ring 35 of the pair of radial bearings 13, 13 and the peripheral surface of the mounting hole, respectively. , A pair of tapered rings 33, 34 having a taper contacting the inner and outer peripheral surfaces facing each other, and an annular side surface 42 abutting on the side surface of the cylinder body 2, and the annular side surface on the inner side in the radial direction of the annular side surface. The end covers 4 and 5 are formed with an annular convex portion 40 having a step of a predetermined dimension between the one side surface of the annular contact surface and the other side surface of the taper ring. , The other side of the taper ring with the annular convex portion A bearing support structure for an oscillating actuator, characterized in that the taper of the pair of taper rings is brought into close contact by being pressed and pushed, and the rotor shaft can be positioned concentrically with respect to the cylinder body. .

[実施例] 以下、本考案の実施例を図面とともに説明する。第1図
に示す断面図は、本考案を揺動形トルクアクチェータ1
に適用した例を示す。シリンダー本体2は、長方体状の
形状をしていて、内部に円筒のシリンダー室3が形成さ
れている。シリンダー本体2の両端には、エンドカバー
4,5がボルト6で固定されている。シリンダー室3内に
は、ローター軸10が挿入されている。ローター軸10のの
両端の支持部12,12は、ラジアル軸受13,13で支持されて
いる。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The sectional view shown in FIG. 1 shows the present invention in a swing type torque actuator 1.
Here is an example applied to. The cylinder body 2 has a rectangular parallelepiped shape and has a cylindrical cylinder chamber 3 formed therein. End covers on both ends of the cylinder body 2.
4,5 are fixed with bolt 6. A rotor shaft 10 is inserted in the cylinder chamber 3. The support portions 12, 12 at both ends of the rotor shaft 10 are supported by radial bearings 13, 13.

ローター軸10は、二つのフランジ11,11が間隔をおいて
形成してある。シリンダー室3内の内径とフランジ11,1
1の外径とは極めて微小な隙間を有している。この隙間
は、後述するように少ないほうがアクチェータの効率が
良い。シリンダー本体2の1面に円筒の固定ピン取付孔
15が形成してある。固定ピン取付孔15内には、固定ピン
16が挿入されている。固定ピン16の頭部19は、ボルト17
でシリンダー本体2に固定されている。
The rotor shaft 10 is formed with two flanges 11 and 11 spaced from each other. Inner diameter of cylinder chamber 3 and flange 11,1
The outer diameter of 1 has a very small gap. As will be described later, the smaller the gap, the better the efficiency of the actuator. Cylindrical fixing pin mounting hole on one surface of the cylinder body 2
15 are formed. In the fixing pin mounting hole 15, the fixing pin
16 is inserted. The head 19 of the fixing pin 16 is
It is fixed to the cylinder body 2.

固定ピン16の外周には、Oリング18がはめ込んであり、
シリンダー本体2と固定ピン16との間の気密を保ってい
る。固定ピン16の下端は、平行な2面を有する挿入部20
が形成してある。挿入部20は、ストッパー21の空間部22
に挿入されている。ストッパー21は、ローター軸10に固
定され回転するベーンを止めるためのストッパーであ
る。ベーンとシリンダー室3とストッパー21とフランジ
11,11に区画された空間に油圧を導入し、ローター軸10
を回転させるものである。
An O-ring 18 is fitted on the outer periphery of the fixed pin 16,
The airtightness between the cylinder body 2 and the fixing pin 16 is maintained. The lower end of the fixing pin 16 has an insertion portion 20 having two parallel surfaces.
Is formed. The insertion portion 20 is a space portion 22 of the stopper 21.
Has been inserted into. The stopper 21 is a stopper that is fixed to the rotor shaft 10 to stop the rotating vane. Vane, cylinder chamber 3, stopper 21 and flange
The hydraulic pressure is introduced into the space divided into 11, 11 and the rotor shaft 10
Is to rotate.

前記空間から漏出するオイルを可能な限り少なくしたほ
うが効率が良く。このため、フランジ11,11は、シリン
ダー室3の内周孔に同芯でかつ可能な限りフランジ11の
外周とシリンダー室の内周孔との隙間は小さいほうがア
クチエータの効率が良い。このフランジ11,11の位置決
め精度は、ローター軸10のシリンダー室3内でのラジア
ル軸受13,13の位置決め精度に関係する。正確には、シ
リンダー室3の内周面の内径の仕上精度,フランジ11,1
1の外周の精度,ラジアル軸受13,13の精度などが関係す
る。
It is better to reduce the oil leaking from the space as much as possible. Therefore, the flanges 11, 11 are concentric with the inner peripheral hole of the cylinder chamber 3, and the smaller the gap between the outer periphery of the flange 11 and the inner peripheral hole of the cylinder chamber, the better the efficiency of the actuator. The positioning accuracy of the flanges 11, 11 is related to the positioning accuracy of the radial bearings 13, 13 in the cylinder chamber 3 of the rotor shaft 10. To be precise, the finishing accuracy of the inner diameter of the inner peripheral surface of the cylinder chamber 3, the flange 11,1
The accuracy of the outer circumference of 1 and the accuracy of the radial bearings 13, 13 are related.

シリンダー本体2の両側面には、ラジアル軸受13,13の
取付孔30が形成してある(第2図)。取付孔30の側面31
と内周面32とは、直角をなしていて、研削加工などの手
段で精密加工されている。取付孔30の内周面32,側面31
には、内周面をテーパにした内周テーパリング33の外周
が密着して挿入してある。内周テーパリング33の内周の
テーパ部に密着するように外周がテーパの外周テーパリ
ング34がはめ込んである。外周テーパリング34の内周孔
には、ラジアル軸受13の外輪35が挿入してある。
Mounting holes 30 for the radial bearings 13, 13 are formed on both sides of the cylinder body 2 (Fig. 2). Side 31 of mounting hole 30
The inner peripheral surface 32 and the inner peripheral surface 32 form a right angle, and are precisely processed by means such as grinding. Inner peripheral surface 32, side surface 31 of mounting hole 30
The outer periphery of an inner peripheral taper ring 33 having a tapered inner peripheral surface is closely inserted into this. An outer peripheral taper ring 34 having a tapered outer periphery is fitted so as to be in close contact with the taper portion of the inner peripheral taper ring 33. An outer ring 35 of the radial bearing 13 is inserted into an inner peripheral hole of the outer peripheral taper ring 34.

エンドカバー5の側面には、リング状の凸部40が形成し
てあり、凸部40の側面41で外周テーパリング34の側面を
押している。また、エンドカバー5の側面の外周の側面
42は、シリンダー本体2の側面43に接触していて、側面
41のこれ以上の押し込みを規制する。ローター軸10の両
端は、エンドカバー5の中心孔45に挿入されている。中
心孔45とローター軸10の間の隙間にはパッキン46が介在
されていて、油の漏れを防いでいる。パッキン46は、バ
ックアップリング47で止められている。
A ring-shaped convex portion 40 is formed on the side surface of the end cover 5, and the side surface 41 of the convex portion 40 pushes the side surface of the outer peripheral taper ring 34. Also, the outer peripheral side surface of the side surface of the end cover 5
42 is in contact with the side surface 43 of the cylinder body 2
Restrict further pushing of 41. Both ends of the rotor shaft 10 are inserted into the center hole 45 of the end cover 5. A packing 46 is interposed in the gap between the central hole 45 and the rotor shaft 10 to prevent oil from leaking. The packing 46 is stopped by a backup ring 47.

組立方法 以上のような構造のアクチェータの軸受部分は、種々の
組立順序があるが、通常次のような順序で組み立てられ
る。両側の取付孔30に内周テーパリング33,33を側面31,
内周面32に密着するようにそれぞれ挿入する。ローター
軸10の両支持部12にラジアル軸受13の内輪36を挿入す
る。更に、ラジアル軸受13の外輪35に外周テーパリング
34を取り付ける。この状態でシリンダー室3内にロータ
ー軸10が挿入される。ただし、一方の外周テーパリング
34は挿入後取り付ける。
Assembling Method The bearing portion of the actuator having the above-mentioned structure has various assembling orders, but is normally assembled in the following order. Insert the inner taper rings 33, 33 into the mounting holes 30 on both sides and
Insert them so that they are in close contact with the inner peripheral surface 32. Inner rings 36 of the radial bearing 13 are inserted into both support parts 12 of the rotor shaft 10. Further, the outer ring 35 of the radial bearing 13 has an outer peripheral taper ring.
Install 34. In this state, the rotor shaft 10 is inserted into the cylinder chamber 3. However, one outer peripheral tapering
Install 34 after inserting.

エンドカバー5を取り付けて、エンドカバー5の凸部40
の側面41で外周テーパリング34を押し込む。内周テーパ
リング33と外周テーパリング34とのテーパのくさび作用
で、ラジアル軸受の外輪35の外周を取付孔30の同芯に位
置決めする。工作精度のバラツキなどでラジアル軸受13
の外輪35と外周テーパリング34間に微少な隙間がある場
合は、外周テーパリング34の押し込み量で調整する。テ
ーパリング33,34は、円環状でたわみやすいので拡大,
縮小して両者の隙間をなくす。
Attach the end cover 5 and the convex portion 40 of the end cover 5.
The outer peripheral taper ring 34 is pushed in at the side surface 41 of the. The taper wedge action of the inner peripheral taper ring 33 and the outer peripheral taper ring 34 positions the outer periphery of the outer ring 35 of the radial bearing at the same axis of the mounting hole 30. Radial bearings 13 due to variations in machining accuracy
If there is a minute gap between the outer ring 35 and the outer peripheral taper ring 34, the amount of pushing of the outer peripheral taper ring 34 is used for adjustment. Taper rings 33, 34 are enlarged because they are annular and easily bent.
Reduce it to eliminate the gap between the two.

外周テーパリング34の押し込み量は、エンドカバー5の
側面42からの凸部40の突出量hで定まる。この突出量h
は、必要があれば座金などを介在させて現場で調整す
る。製作上の寸法誤差を精密に調整でき、ローター軸10
をシリンダー室3内に正確な位置決めする。
The pushing amount of the outer peripheral taper ring 34 is determined by the protrusion amount h of the convex portion 40 from the side surface 42 of the end cover 5. This protrusion amount h
If necessary, adjust it on site with a washer. Rotor shaft 10
Is accurately positioned in the cylinder chamber 3.

[他の実施例] 第3図に示した実施例は、ラジアル軸受13の外輪35の外
周と外周テーパリング34との間に環状のスペーサ環51を
介在させた例である。スペーサ環51を介在させて外周テ
ーパリング34によりラジアル軸受13を位置決めし、固定
するので外輪35に無理な力がかからない。
[Other Embodiments] The embodiment shown in FIG. 3 is an example in which an annular spacer ring 51 is interposed between the outer circumference of the outer ring 35 of the radial bearing 13 and the outer circumference taper ring 34. Since the radial bearing 13 is positioned and fixed by the outer peripheral taper ring 34 with the spacer ring 51 interposed, the outer ring 35 is not subjected to excessive force.

[考案の効果] 以上、詳記したように、この考案によればローター軸の
両端をシリンダー本体内に支承する一対のラジアル軸受
を有する揺動形アクチェータにおいて、各ラジアル軸受
の外輪とシリンダー本体との間にテーパリングを介在さ
せたので、ローター軸をシリンダー本体の内周面の中心
に製作時の部品加工精度などのバラツキに無関係に精度
良く位置決めできる。
[Advantages of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, in the swing type actuator having a pair of radial bearings for supporting both ends of the rotor shaft in the cylinder body, the outer ring of each radial bearing and the cylinder body are Since the taper ring is interposed between the rotors, the rotor shaft can be accurately positioned with respect to the center of the inner peripheral surface of the cylinder body, regardless of variations such as machining accuracy of parts during manufacturing.

また、エンドカバーがシリンダー本体の側面に当接する
環状側面は、予め決められた寸法の段差である環状凸部
とを有しているので、エンドカバーをシリンダー本体に
装着して該カバーの環状側面をシリンダー本体の側面に
当接させるだけで、テーパリングを所定量押し込むこと
となり、組立てを極めて簡単に行うことができ、熟練を
要しない。
Further, since the annular side surface where the end cover comes into contact with the side surface of the cylinder body has an annular convex portion that is a step having a predetermined size, the end surface is attached to the cylinder body and the annular side surface of the cover is attached. The taper ring is pushed in by a predetermined amount only by bringing the side wall of the cylinder body into contact with the side surface of the cylinder body, so that the assembling can be performed very easily and no skill is required.

さらに、エンドカバーを装着した際テーパリングの側面
が当接することとなる環状当接面が、取付孔の形成によ
って取付孔の周面と直角にシリンダー本体に形成されて
いるので、研削加工により取付孔と環状当接面とを同時
に加工することができる。したがって、取付孔と環状当
接面との形状精度が高精度なものとなり、ローター軸の
位置決め精度も一層向上する。
In addition, the annular contact surface that the side of the taper ring contacts when the end cover is attached is formed in the cylinder body at a right angle to the peripheral surface of the attachment hole by the attachment hole, so it is attached by grinding. The hole and the annular abutment surface can be machined simultaneously. Therefore, the accuracy of the shapes of the mounting hole and the annular contact surface is high, and the positioning accuracy of the rotor shaft is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の実施例の断面図,第2図は軸受部の拡
大図,第3図は他の実施例を示す図である。 1…アクチェータ,2…シリンダー本体,3…シリンダー
室,4,5…エンドカバー,10…ローター軸,11…フランジ,1
3…ラジアル軸受,21…ストッパー,33…内周テーパリン
グ,34…外周テーパリング
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a bearing portion, and FIG. 3 is a view showing another embodiment. 1 ... Actuator, 2 ... Cylinder body, 3 ... Cylinder chamber, 4,5 ... End cover, 10 ... Rotor shaft, 11 ... Flange, 1
3… Radial bearing, 21… Stopper, 33… Inner circumference taper ring, 34… Outer circumference taper ring

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ベーンを有し回転するローター軸(10)
と、このローター軸を収容するシリンダー本体(2)
と、 前記ローター軸の両端を前記シリンダー本体内に支承す
る一対のラジアル軸受(13),(13)と を有する揺動形アクチェータ(1)において、 前記シリンダー本体の内周面の軸線方向両端に形成さ
れ、前記シリンダー本体内周面の内径と同芯であって、
かつ、この内周面の内径よりも大きな径を有し、かつ、
前記シリンダー本体の両側面(43)側に開口し、前記ラ
ジアル軸受を取付けるための取付孔(30)と、 前記シリンダー本体(2)の内周面と前記取付孔の周面
との間に、かつ、前記取付孔の軸線方向と直交するよう
に形成された環状当接面(31)と、 前記一対のラジアル軸受(13),(13)の外輪(35)と
前記取付孔の周面との間に各々介在させた閉じた円環で
あって、対向する内外周面に互いに接触するテーパを有
する一対のテーパリング(33),(34)と、 前記シリンダー本体(2)の側面に当接する環状側面
(42)を有し、この環状側面の半径方向内側に前記環状
側面と、前記環状当接面に一方の側面が当接した前記テ
ーパリングの他方の側面との間の予め決められた寸法の
段差を有する環状凸部(40)が形成されたエンドカバー
(4),(5)とからなり、 前記環状凸部で前記テーパリングの他方の側面を押圧し
て押し込むことにより、前記一対のテーパリングの前記
テーパを密着させ、前記シリンダー本体に対して前記ロ
ーター軸を同芯に位置決め可能にしたことを特徴とする
揺動形アクチェータの軸受支持構造。
1. A rotor shaft (10) having vanes and rotating.
And a cylinder body (2) that houses this rotor shaft
And a pair of radial bearings (13), (13) for supporting both ends of the rotor shaft in the cylinder body, the swing type actuator (1) having axial ends of an inner peripheral surface of the cylinder body. Is formed, and is concentric with the inner diameter of the cylinder body inner peripheral surface,
And, having a diameter larger than the inner diameter of this inner peripheral surface, and
Between the inner peripheral surface of the cylinder body (2) and the peripheral surface of the mounting hole, a mounting hole (30) for opening the radial bearing is provided on both side surfaces (43) of the cylinder main body. An annular contact surface (31) formed so as to be orthogonal to the axial direction of the mounting hole, outer rings (35) of the pair of radial bearings (13) and (13), and a peripheral surface of the mounting hole. A pair of tapered rings (33), (34), which are closed rings interposed between the inner and outer peripheral surfaces of the cylinder body (2) and have a taper contacting each other, and contact the side surfaces of the cylinder body (2). A predetermined side between the annular side surface and the other side surface of the taper ring, of which one side surface is in contact with the annular contact surface. An end cover (4) formed with an annular convex portion (40) having steps of different dimensions, 5) and pressing the other side surface of the taper ring with the annular convex portion to bring the taper of the pair of taper rings into close contact with each other and concentric the rotor shaft with the cylinder body. A bearing support structure for an oscillating actuator characterized in that it can be positioned at any position.
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